CN106525406B - 一种提手环的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提手环的试验装置，包括基座、震动转盘机构、驱动装置、曲柄机构和回转连接机构；所述曲柄机构的输出端与所述下弹簧座连接；所述曲柄机构能够在所述驱动装置的驱动作用下带动所述下弹簧座沿X轴方向做往复运动，所述下弹簧座在沿X轴方向做往复运动的过程中，通过第一齿轮传动机构带动转轴旋转，然后由转轴带动第二齿轮传动机构旋转，最终由第二齿轮传动机构带动挂钩旋转。本发明能够充分模拟PE提手环在各种条件下的使用情形，使得PE提手环承受拉伸力、扭转力和剪切力，以便测试其质量可靠性。同时，通过改变试验装置的运动参数，也方便对产品进行阶段性性能的对比。

Description

一种提手环的试验装置

技术领域

本发明涉及一种试验装置，特别是涉及一种提手环的试验装置。

背景技术

随着PET及PP材料在液态包装行业的广泛应用，便携式的小瓶装(注：1000ml以下)水、饮料及植物油等已在人们的日常生活中普及存在。同时，大容量的瓶装水、饮料及植物油等也有很大的市场需求。但大容量的瓶装液体，均需解决便携搬运的问题，所以，在瓶口支撑环下加装一个PE提手环(单环或双环)是一个主流的方案选择。

PE提手环的使用，需涉及经济成本及其自身质量可靠的考虑。市场需要一个质量轻但强度等性能又符合产品要求的PE提手环。所以，在设计开发验证及生产过程的质量管控环节，均需要一种装置，能快速及充分模拟测试PE提手环的综合质量。

目前，在PE提手环(单环及双环)的设计开发验证及生产过程的质量管控环节，一般只有简单的扭转或拉绳的试验装置来验证其质量的可靠性,其面临实验模拟不充分，人的因素对实验结果影响较大，人力资源投入大等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是为了提供一种提手环的试验装置，采用该试验装置能够充分模拟PE提手环在各种条件下的使用情形，使得PE提手环承受拉伸力、扭转力和剪切力，以便测试其质量可靠性。同时，通过改变试验装置的运动参数，也方便对产品进行阶段性性能的对比。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提手环的试验装置，包括基座、震动转盘机构、驱动装置和曲柄机构；其特征在于：

所述基座的长度方向为X轴方向，其宽度方向为Y轴方向；所述基座上沿X轴方向设有导轨；

所述震动转盘机构包括从上往下依次设置的固定盘、上弹簧座和下弹簧座；所述上弹簧座和下弹簧座之间固定连接有若干个压缩弹簧；所述固定盘安装在所述上弹簧座上，所述固定盘上设有若干个挂钩；所述下弹簧座的底面上设有与导轨滑动配合的滑块，所述下弹簧座以滑动配合的方式安装在所述基座上；

所述驱动装置安装在所述基座上沿X轴方向的一侧，所述驱动装置的输出端驱动连接所述曲柄机构的输入端，所述曲柄机构的输出端与所述下弹簧座连接；所述曲柄机构能够在所述驱动装置的驱动作用下带动所述下弹簧座沿X轴方向做往复运动。

本发明还可以采用如下技术方案：

作为优选，还包括一回转连接机构，所述回转连接机构包括转轴、第一齿轮传动机构和第二齿轮传动机构；所述转轴沿竖直方向从上往下依次穿过固定盘、上弹簧座、下弹簧座，且所述转轴以可转动的方式分别与固定盘、上弹簧座和下弹簧座连接；所述转轴的下端部通过所述第一齿轮传动机构与所述下弹簧座连接，其上端部通过所述第二齿轮传动机构与所述挂钩连接；所述下弹簧座在沿X轴方向做往复运动的过程中，通过第一齿轮传动机构带动转轴旋转，然后由转轴带动第二齿轮传动机构旋转，最终由第二齿轮传动机构带动挂钩旋转。

作为优选，所述第一齿轮传动机构包括固定安装在下弹簧座的底面上的齿条和固定安装在转轴的下端部的第一齿轮；所述第一齿轮与所述齿条相互啮合。

作为优选，所述第二齿轮传动机构包括固定安装在转轴的上端部的第二齿轮和以可转动的方式安装在固定盘上的若干个第三齿轮，若干个第三齿轮沿第二齿轮的圆周方向均匀分布，若干个第三齿轮分别与所述第二齿轮啮合；每个第三齿轮上设有贯穿所述固定盘底面的连接部，每个连接部上固定连接有一个所述挂钩。

作为优选，所述固定盘的中部开设有第一通孔，所述上弹簧座的中部开设有第二通孔，所述下弹簧座的中部开设有第三通孔，所述固定盘的第一通孔中设有第一轴承座，所述上弹簧座的第二通孔中设有第二轴承座，所述下弹簧座的第三通孔中设有第三轴承座，所述第一轴承座与第二轴承座之间安装有连接套。

作为优选，所述转轴包括第一转轴和第二转轴；所述第一转轴的一端通过第一轴承安装在第一轴承座中并穿过第一轴承座向上伸出，其另一端通过第二轴承安装在第二轴承座中并穿过第二轴承座向下伸出；所述第二转轴通过第三轴承安装在第三轴承座中，其上端穿过第三轴承座向上伸出，其下端穿过第三轴承座向下伸出；所述第二转轴的上端通过一万向接头与所述第一转轴的下端的滚珠花键连接，所述第二转轴的下端部固定连接有所述第一齿轮。

作为优选，所述第三轴承为滚动轴承。

作为优选，所述驱动机构包括安装在基座上的减速机和安装在减速机上方的电机，所述电机的输出轴与所述减速机的输入轴连接。

作为优选，所述曲柄机构包括曲柄和摆动臂；所述曲柄的一端与减速机的输出轴固定连接，其另一端与摆动臂的一端铰接，所述摆动臂的另一端与所述下弹簧座铰接。

作为优选，所述基座上沿Y轴方向的一侧设有一竖立的固定支架，所述固定支架的顶部设有一第一固定环，所述固定盘上对应第一固定环的位置设有一第二固定环，所述第一固定环与第二固定环之间通过一钢丝绳连接。

本发明的有益效果在于：

本发明包括基座、震动转盘机构、驱动装置、曲柄机构和回转连接机构；通过设计曲柄、连杆、滑动配合机构以及齿轮传动机构，来获得试验所需的动力学性能，且只采用一套动力系统，将扭转、上下震动、摇摆运动复合，充分模拟PE提手环在各种条件下的使用情形，使得PE提手环承受拉伸力、扭转力和剪切力，以便测试其质量可靠性。同时，通过改变试验装置的运动参数，也方便对产品进行阶段性性能的对比。

附图说明

图1是实施例1的提手环的试验装置的立体图；

图2是实施例1的提手环的试验装置的主视结构示意图；

图3是实施例1的提手环的试验装置的侧视结构示意图；

图4是实施例1的提手环的试验装置的俯视结构示意图；

图5是图2中A-A向的剖示图；

图6是实施例1的驱动装置、曲柄机构和下弹簧座的结构示意图；

图7是提手环的结构示意图；

图8是另外一种提手环的结构示意图；

其中，1、基座；11、导轨；12、固定支架；13、钢丝绳；2、震动转盘机构；21、固定盘；211、第一轴承座；22、上弹簧座；221、第二轴承座；23、下弹簧座；231、第三轴承座；24、压缩弹簧；25、挂钩；26、连接套；3、驱动装置；31、减速机；32、电机；4、曲柄机构；41、曲柄；42、摆动臂；51、转轴；511、第一转轴；512、第二转轴；513、万向接头；514、滚珠花键；52、第一齿轮传动机构；521、齿条；522、第一齿轮；53、第二齿轮传动机构；531、第二齿轮；532、第三齿轮；100、提手环。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

实施例1：

参照图1-图8，本实施例提供一种提手环的试验装置，包括基座1、震动转盘机构2、驱动装置3、曲柄机构4和回转连接机构；

所述基座1的长度方向为X轴方向，其宽度方向为Y轴方向；所述基座1上沿X轴方向设有导轨11；

所述震动转盘机构2包括从上往下依次设置的固定盘21、上弹簧座22和下弹簧座23；所述上弹簧座22和下弹簧座23之间固定连接有若干个压缩弹簧24；所述固定盘21安装在所述上弹簧座22上方，所述固定盘21上设有若干个挂钩25；所述下弹簧座23的底面上设有与导轨11滑动配合的滑块，所述下弹簧座23以滑动配合的方式安装在所述基座1上；所述固定盘21的中部开设有第一通孔，所述上弹簧座22的中部开设有第二通孔，所述下弹簧座23的中部开设有第三通孔，所述固定盘21的第一通孔中设有第一轴承座211，所述上弹簧座22的第二通孔中设有第二轴承座221，所述下弹簧座23的第三通孔中设有第三轴承座231，所述第一轴承座211与第二轴承座221之间安装有连接套26。

所述驱动装置3安装在所述基座1上沿X轴方向的一侧，所述驱动装置3的输出端驱动连接所述曲柄机构4的输入端，所述曲柄机构4的输出端与所述下弹簧座23连接；所述曲柄机构4能够在所述驱动装置3的驱动作用下带动所述下弹簧座23沿X轴方向做往复运动。

所述驱动装置3包括安装在基座1上的减速机31和安装在减速机31上方的电机32，所述电机32的输出轴与所述减速机31的输入轴连接。

所述曲柄机构4包括曲柄41和摆动臂42；所述曲柄41的一端与减速机31的输出轴固定连接，其另一端与摆动臂42的一端铰接，所述摆动臂42的另一端与所述下弹簧座23铰接。

所述回转连接机构包括转轴51、第一齿轮传动机构52和第二齿轮传动机构53；所述转轴51沿竖直方向从上往下依次穿过固定盘21、上弹簧座22、下弹簧座23，且所述转轴51以可转动的方式分别与固定盘21、上弹簧座22和下弹簧座23连接；所述转轴51的下端部通过所述第一齿轮传动机构52与所述下弹簧座23连接，其上端部通过所述第二齿轮传动机构53与所述挂钩25连接；所述下弹簧座23在沿X轴方向做往复运动的过程中，通过第一齿轮传动机构52带动转轴51旋转，然后由转轴51带动第二齿轮传动机构53旋转，最终由第二齿轮传动机构53带动挂钩25旋转。

所述第一齿轮传动机构52包括固定安装在下弹簧座23的底面上的齿条521和固定安装在转轴的下端部的第一齿轮522；所述第一齿轮522与所述齿条521相互啮合。

所述第二齿轮传动机构53包括固定安装在转轴51的上端部的第二齿轮531和以可转动的方式安装在固定盘21上的十三个第三齿轮532，第三齿轮532的直径大于第二齿轮的直径。若干个第三齿轮532沿第二齿轮531的圆周方向均匀分布，若干个第三齿轮532分别与所述第二齿轮531啮合；每个第三齿轮532上设有贯穿所述固定盘21底面的连接部，每个连接部上固定连接有一个所述挂钩25。

所述转轴51包括第一转轴511和第二转轴512；所述第一转轴511的一端通过第一轴承安装在第一轴承座211中并穿过第一轴承座211向上伸出，其另一端通过第二轴承安装在第二轴承座221中并穿过第二轴承座221向下伸出；所述第二转轴通过第三轴承安装在第三轴承座231中，其上端穿过第三轴承座231向上伸出，其下端穿过第三轴承座231向下伸出；所述第二转轴512的上端通过一万向接头513与所述第一转轴511的下端的滚珠花键514连接，所述第二转轴512的下端部固定连接有所述第一齿轮。所述第三轴承为滚动轴承。

所述基座1上沿Y轴方向的一侧设有一竖立的固定支架12，所述固定支架12的顶部设有一第一固定环，所述固定盘21上对应第一固定环的位置设有一第二固定环，所述第一固定环与第二固定环之间通过一钢丝绳13连接。

本发明的工作原理：

将所有挂钩25(挂钩25可根据实际提手环形状更改)挂满试验用的提手环100及载重瓶，当震动转盘机构2在导轨11中间时，此时震动转盘机构2离基座1上的吊环螺钉最近，钢丝绳13未拉直，此时下弹簧座23沿导轨11方向的速度最大，而此时震动转盘机构2的挂钩25的旋转运动来自于回转连接机构的第二齿轮531和第三齿轮532的啮合传动，故此时挂钩25上的提手环所受的旋转运动速度最大，而此时因钢丝绳13未拉直，曲柄机构4的倾斜和震动也相对较小，电机32与减速机31带动曲柄转动，将下弹簧座23推向导轨11末端(X负方向)，此时由于钢丝绳13对震动转盘机构2的牵扯，且由于震动转盘机构2通过压缩弹簧24安装在下弹簧座23上，震动转盘机构2逐渐向导轨11中央及基座1上的吊环螺钉的倾斜，且此时下弹簧座23逐渐减速，此时挂钩25上的试验用的提手环及载重瓶则受到惯性和震动转盘机构2倾斜的双重作用，加大提手环及载重瓶的受力及摆动角度。且此时挂钩25的旋转速度逐渐减小，故此时挂钩25上的试验用的提手环及载重瓶也同时由于角加速度的影响，与挂钩25相对扭转，此过程中提手环及载重瓶还伴随由于下弹簧座23运动和震动转盘机构2倾斜带来的震动，此过程中提手环同时承受着摆动、旋转及震动的复合运动，并因此承受拉伸、扭转和剪切力的作用。当电机32与减速机31继续带动曲柄转动，将下弹簧座23从导轨11末端推向中央时(X正方向)，此时下弹簧座23速度方向更改(X正方向)，速度越来越大，震动转盘机构2倾斜减小，挂钩25的旋转方向与前面更改，角速度逐渐加大，此过程中，挂钩25上的试验用的提手环及载重瓶与前一过程同位置受力方向和大小基本相同，即同时承受拉伸、扭转和剪切力的作用。当下弹簧座23滑过导轨11中央，向导轨11末端靠近(X正方向)时，震动转盘机构2倾斜方向更改(X负方向)，且倾斜角逐渐增大，X正方向速度逐渐减小，由于X负方向的加速度，提手环及载重瓶由于惯性力的作用相对震动转盘机构2向X正方向倾斜，挂钩25角速度方向较前面不变，角速度逐渐减小，提手环及载重也瓶伴随由于下弹簧座23运动和震动转盘机构2倾斜带来的震动，此过程中，提手环及载重瓶与前一过程受力方向更改，速度方向未变，提手环承受拉伸、扭转和剪切力的作用。并与前一过程方向更改。当下弹簧座23滑过导轨11末端，向导轨11中央靠近(X负方向)，此时下弹簧座23速度方向更改(X负方向)，速度越来越大，震动转盘机构2倾斜减小，挂钩25的旋转方向与前面更改，角速度逐渐加大，此过程中，挂钩25上的试验用的提手环及载重瓶与前一过程同位置受力方向和大小基本相同，即同时承受拉伸、扭转和剪切力的作用。当下弹簧座23滑过导轨11中央(X负方向)时，便运动到开始所述，如此循环，提手环同时承受着摆动、旋转及震动的复合运动，并因此承受拉伸、扭转和剪切力的作用。且随着下弹簧座23的来回运动，提手环及载重瓶的运动方向和大小及受力方向和大小均发生改变，如此快速重复循环到设定次数，快速充分的验证新设计提手环的强度。

其他实施例：所述第三齿轮的数量为1-30个，所述压缩弹簧的数量为3-20个。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提手环的试验装置，包括基座、震动转盘机构、驱动装置和曲柄机构；其特征在于：

所述基座的长度方向为X轴方向，其宽度方向为Y轴方向；所述基座上沿X轴方向设有导轨；

所述震动转盘机构包括从上往下依次设置的固定盘、上弹簧座和下弹簧座；所述上弹簧座和下弹簧座之间固定连接有若干个压缩弹簧；所述固定盘安装在所述上弹簧座上，所述固定盘上设有若干个挂钩；所述下弹簧座的底面上设有与导轨滑动配合的滑块，所述下弹簧座以滑动配合的方式安装在所述基座上；

所述驱动装置安装在所述基座上沿X轴方向的一侧，所述驱动装置的输出端驱动连接所述曲柄机构的输入端，所述曲柄机构的输出端与所述下弹簧座连接；所述曲柄机构能够在所述驱动装置的驱动作用下带动所述下弹簧座沿X轴方向做往复运动。

2.根据权利要求1所述的提手环的试验装置，其特征在于：还包括一回转连接机构，所述回转连接机构包括转轴、第一齿轮传动机构和第二齿轮传动机构；所述转轴沿竖直方向从上往下依次穿过固定盘、上弹簧座、下弹簧座，且所述转轴以可转动的方式分别与固定盘、上弹簧座和下弹簧座连接；所述转轴的下端部通过所述第一齿轮传动机构与所述下弹簧座连接，其上端部通过所述第二齿轮传动机构与所述挂钩连接；所述下弹簧座在沿X轴方向做往复运动的过程中，通过第一齿轮传动机构带动转轴旋转，然后由转轴带动第二齿轮传动机构旋转，最终由第二齿轮传动机构带动挂钩旋转。

3.根据权利要求2所述的提手环的试验装置，其特征在于：所述第一齿轮传动机构包括固定安装在基座的底面上的齿条和固定安装在转轴的下端部的第一齿轮，且转轴通过轴承安装在下弹簧座上；所述第一齿轮与所述齿条相互啮合。

4.根据权利要求2所述的提手环的试验装置，其特征在于：所述第二齿轮传动机构包括固定安装在转轴的上端部的第二齿轮和以可转动的方式安装在固定盘上的若干个第三齿轮，若干个第三齿轮沿第二齿轮的圆周方向均匀分布，若干个第三齿轮分别与所述第二齿轮啮合；每个第三齿轮上设有贯穿所述固定盘底面的连接部，每个连接部上固定连接有一个所述挂钩。

5.根据权利要求2所述的提手环的试验装置，其特征在于：所述固定盘的中部开设有第一通孔，所述上弹簧座的中部开设有第二通孔，所述下弹簧座的中部开设有第三通孔，所述固定盘的第一通孔中设有第一轴承座，所述上弹簧座的第二通孔中设有第二轴承座，所述下弹簧座的第三通孔中设有第三轴承座，所述第一轴承座与第二轴承座之间安装有连接套。

6.根据权利要求5所述的提手环的试验装置，其特征在于：所述转轴包括第一转轴和第二转轴；所述第一转轴的一端通过第一轴承安装在第一轴承座中并穿过第一轴承座向上伸出，其另一端通过第二轴承安装在第二轴承座中并穿过第二轴承座向下伸出；所述第二转轴通过第三轴承安装在第三轴承座中，其上端穿过第三轴承座向上伸出，其下端穿过第三轴承座向下伸出；所述第二转轴的上端通过一万向接头与所述第一转轴的下端的滚珠花键连接，所述第二转轴的下端部固定连接有所述第一齿轮。

7.根据权利要求6所述的提手环的试验装置，其特征在于：所述第三轴承为滚动轴承。

8.根据权利要求1所述的提手环的试验装置，其特征在于：所述驱动机构包括安装在基座上的减速机和安装在减速机上方的电机，所述电机的输出轴与所述减速机的输入轴连接。

9.根据权利要求8所述的提手环的试验装置，其特征在于：所述曲柄机构包括曲柄和摆动臂；所述曲柄的一端与减速机的输出轴固定连接，其另一端与摆动臂的一端铰接，所述摆动臂的另一端与所述下弹簧座铰接。

10.根据权利要求1所述的提手环的试验装置，其特征在于：所述基座上沿Y轴方向的一侧设有一竖立的固定支架，所述固定支架的顶部设有一第一固定环，所述固定盘上对应第一固定环的位置设有一第二固定环，所述第一固定环与第二固定环之间通过一钢丝绳连接。